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TRI stallation pour la production de tubes sans soudure, composée d'un laminoir Mannesmann et d'un laminoir à pas de pèlerin.
La présente invention a pour objet une installation per - fectionnée pour la production de tubes sans soudure, laquelle consiste essentiellement en une combinaison d'un laminoir Mannesmann et d'un laminoir à pas de pèlerin.. Le perfectionne - ment a trait, d'une part, à la manière dont les deux laminoirs sont reliés entre eux pour la réalisation du procédé de tra - vail entier et, d'autre part, à une série de mesures particu - lières prises dans la construction du laminoir à pas de pèle - rin.
On sait que les tubes sans soudure se fabriquent actuelle- ment en creusant de courts lingots ronds en acier dans le lami- noir Mannesmann tout enles'allongeant un peu, ensuite de quoi ces lingots creux sont ordinairement laminés à la même tempé - rature, dans le laminoir à pas de pèlerin, en tubes longs à paroi mince. Du fait que, dans le laminoir Mannesmann, la di - rection de laminage est parallèle aux axes des cylindres et, dans le laminoir pas de pèlerin, perpendiculaire aux axes des
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cylindres, la commande des deux laminoirs a lieu séparément, et le laminoir Mannesmann se trouve, de ce fait, à une distan - ce plus ou moins grande du laminoir à pas de pèlerin.
Dans des cas isolés, on a commandé les deux laminoirs au moyen d'un seul moteur de commande en utilisant une transmission à cour - roie, mais la position du laminoir Mannesmann par rapport au laminoir à pas de pèlerin était alors défavorable. Par suite, on a trouvé particulièrement désavantageux le fait que le transport des blocs creux produits dans le laminoir Mannesmann de celui-ci au laminoir à pas de pèlerin dure trop longtemps.
Dans la fabrication de tubes à petit diamètre, en particulier, les blocs creux perdent trop de leur chaleur par suite du long trajet de transport et du dépôt ayant lieu souvent plusieurs fois pendant le transport, surtout lorsque ce dernier a lieu au moyen de dispositifs mécaniques, de sorte que le laminage au pas de pèlerin de ces lingots creux fortement refroidis présente des difficultés et provoque souvent des ruptures de cylindres, etc. Comme la température de la dernière extrémité du lingot diminue déjà fortement pendant le laminage au pas de pèlerin, la perte de chaleur résultant du transport entre le laminoir Mannesmann et le laminoir à pas de pèlerin est trouvée être réellement défavorable.
L'invention supprime cet inconvénient du fait que le la - minoir Mannesmann et le laminoir à pas de pèlerin sont disposés l'un au-dessus de l'autre et que le laminoir à pas de pèlerin est commandé par le moteur qui commande le laminoir Mannesmann.
Il est avantageux de ne pas disposer le laminoir Mannesmann exactement au-dessus du train à pas de pèlerin, mais un peu en arrière de celui-ci. Le lingot creux produit dans le laminoir Mannesmann peut alors être amené sans support intermédiaire en position de laminage devant les cylindres du laminoir à pas de pèlerin, ou bien dans des poches spéciales qui l'amènent en position de laminage par un mouvement brusque. On réalise ainsi
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une réduction tout-à-fait considérable de la durée de transport et, par conséquent, une diminution des pertes de chaleur. En outre, on obtient encore cet avantage qu'on peut réunir les cages à pignons et à cylindres lamineurs, de sorte qu'on réa - lise, en même temps qu'une stabilité plus grande, une diminu - tion des frais de l'installation entière.
En outre, la masse- volant des cylindres obliques du laminoir Mannesmann exerce une action compensatrice sur les à-coups produits sur le mo - teur par le laminoir à pas de pèlerin, de sorte qu'on peut se contenter d'un plus petit volant dans le laminoir à pas de pèlerin ou même s'en passer entièrement.
Le dessin ci-joint représente schématiquement une forme de réalisation de l'invention.
La fig.l est une vue en plan d'une installation complète composée d'un laminoir Mannesmann et de deux laminoirs à pas de pèlerin.
La fig. 2 est une élévation de la cage à cylindres lami - neurs de la fig.l.
La fig.3 est une élévation de la cage à pignons.
Le moteur 1 commande les pignons dentés 2 du laminoir Mannesmann 3, ainsi que, par l'intermédiaire de l'engrenage 4-5 , les pignons dentés 6 de deux laminoirs à pas de pèlerin 7 et 8. Le laminoir Mannesmann 3 se trouve (fig.2) au-dessus du laminoir à pas de pèlerin 7, et ce un peu vers l'arrière.
Le lingot 9 creusé par le laminoir Mannesmann 3 arrive d'abord à la position dessinée sur la figol et se meut alors, dans le sens des flèches, vers le laminoir à pas de pèlerin 7 ou 8, selon les besoins. Pour permettre d'effectuer avec une perte de temps aussi petite que possible l'échange des lingots creux et des mandrins de laminage dans les laminoirs à pas de pèlerin il est prévu des dispositifs échangeurs de lingots spéciaux 10 et des dispositifs échangeurs de mandrins 11 qui seront expli - qués en détail plus loin. La cage du laminoir à pas de pèlerin
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7 est réunie à. celle du laminoir Mannesmann 3, comme le montre la fig. 2, et les cages à pignons des deux laminoirs ont aussi, comme on le voit sur la fig. 3, une construction commune.
Les dispositifs 10 pour l'échange des lingots creux et 11 pour l'échange des mandrins, qui sont indiqués schématique - ment sur la fig.l, sont établis, d'après l'invention, de la manière suivante ;
La fig.4 est une vue en bout du dispositif d'alimentation de la cage 7du laminoir à pas de pèlerin, avec les dispositifs échangeurs 10 et 11 disposés de part et d'autre.
Les fig.5 et 6 représentent à une plus grande échelle la partie principale du dispositif 11 en position de travail et en position de repos, respectivement.
A côté du dispositif d'alimentation 7 est disposée, du côté gauche, une poche 12 pour les lingots creux et, du côté droit, une poche 13 pour les mandrins de laminage. Les poches 12 et 13 sont essentiellement constituées par des auges 14 et 15 suspendues à des bras de manière à pouvoir osciller, de telle sorte que les pièces reposant dans ces auges - lingots creux 16 , mandrins 17 (fig.5) - peuvent être amenées exacte - ment dans l'axe du laminoir. L'auge 14 est pourvue, vers le côtédu train 7, d'un couvercle coulissant 18.
Lorsque la poche 14 se trouve dans la position de repos, le lingot creux 16 lui arrive en roulant sur une voie 19 et est amené, par une oscillation de la poche 12, à la position de travail dessinée en pointillés, ensuite de quoi la poche 12 retourne à la posi - tion de repos après l'introduction du mandrin et l'ouverture du couvercle 18. L'auge 15 est fermée par un couvercle tournant comportant les bras 20 et 21, dont l'un 20 est verrouillé en 22. Lorsque la poche 13 se trouve dans la position de repos, le nouveau mandrin 17 lui arrive sur la voie de roulement 23 (fig.4) et reste couché sur le bras 20 du couvercle. Lorsqu'on fait osciller l'auge 13 à la position de travail (fig.5 ), elle
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soutient d'abord le mandrin 17 qui vient d'être utilisé.
Dès que celui-ci a étéséparé de la tige porte-mandrin et que le verrou 22 a été ouvert, le dit mandrin roule, en faisant tour - ner le couvercle dans l'auge 15, vers l'arrière dans la posi - tion 17" dessinée en pointillé, et le mandrin 17' arrive à son ancienne place, donc exactement dans l'axe du laminoir. Dès qu'il est fixé à la tige porte-mandrin, la poche 13 oscille à la position de repos (fig.6 ). Le mandrin chaud reposant en 17" est, en cela, poussé vers le bas par la tige fixe 24, de sorte qu'il descend sur la voie de roulement 25. On relie utilement la poche 13 à un dispositif refroidisseur de mandrins d'un genre connu, par exemple une chaîne sans fin 26 traversant inférieurement un bac à eau 27.
Ainsi qu'on le voit tout de suite sur la fig.4, on peut obtenir, de cette manière, une circulation entièrement automatique des mandrins, si l'on fait en sorte que les mandrins chauds arrivent à la chaîne 26 sur la voie 25 et roulent, après refroidissement, dans la poche 13 sur la voie 23.
De cette manière, les lingots creusés dans le laminoir Mannesmann 3 arrivent si rapidement dans le laminoir à pas de pèlerin qu'ils n'ont perdu que très peu de leur température élevée. Ceci constitue un très grand avantage pour le travail dans le laminoir à pas de pèlerin. Il faut, bien entendu, veiller à ce que les lingots très chauds, donc très mous, ne soient pas refoulés en accordéon par les cylindres du laminoir à pas de pèlerin, ce qui pourrait facilement se présenter en cas d'utilisation des dispositifs d'avancement connus, en par - ticulier dans la fabrication de tubes à paroi mince.
D'après la présente invention, on évite cet inconvénient du fait qu'on ne laisse pas seulement aux cylindres de laminage au pas de pèlerin le soin de produire le mouvement de recul de la tige d'avancement, maisqu'on crée un dispositif appuyant ce mouve - ment de recul.
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D'après l'invention, on emploie, comme organe de commande pour ce mouvement, un cylindre à eau sous pression, et on ob - tient encore cet avantage qu'on peut opérer en même temps, avec ce dispositif, le freinage de la force vive de la tige aux deux extrémités de son trajet. Sur le dessin, on voit une forme d'exécution de cette disposition en combinaison avec un dispositif d'avancement travaillant avec des ressorts tendus.
La fig.7 est une coupe longitudinale du dispositif entier et la fig.8 montre un détail à une plus grande échelle.
Par 28 est désignée la tige de laminage, par 29 le res - sort, d'avancement, par 30 le ressort de freinage, par 31 la pièce à usiner, par 32 les cylindres de laminage, par 33 le cylindre de rappel hydraulique, par 34 le piston avec sa tige, par 35 l'organe de distribution hydraulique et par 36 et 37 les leviers de distribution recevant un mouvement de va-et- vient de l'entraîneur 38. Le cylindre 33 est relié à l'organe de distribution 35 par une conduite 39.
Lorsque la tige de laminage se trouve dans la position dessinée, l'orifice d'arrivée d'eau sous pression 40 au cylin - dre 33 est ouvert (voir fig.8 ) et les cylindres ont saisi le lingot 31, de sorte que le mouvement en arrière de la tige 28 commence. Dès que l'entraîneur 38 arrive au levier de distri - bution 37, celui-ci est mû à droite, et le levier 36 est égale- ment entraîné. L'orifice d'arrivée d'eau sous pression 40 est progressivement obturé et l'orifice de sortie de l'eau 41 est ouvert, de sorte que, lors du nouvel avancement de la tige, l' eau peut sortir du cylindre pour se rendre à l'extérieur. Dans le trajet d'avancement, l'entraîneur 38 entra±ne le levier 36 et aussi, par conséquent, le levier 37 vers la gauche, de ma - nière à fermer l'orifice de sortie de l'eau 41 et à ouvrir l' orifice d'admission d'eau sous pression 40.
Par le choix con - venable de l'angle sous lequel les leviers 36 et 37 se trou - vent l'un par rapport à l'autre, on peut régler à volonté la
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durée de l'action de l'eau sous pression sur le piston 34.
Pour limiter le mouvement en arrière du piston 34, on utilise, d'après l'invention, un tampon à ressort 64 qui peut être mis au point dans la direction de l'axe du cylindre 33 et est uti - lement pourvu d'un dispositif pour donner la tension préalable au ressort comme le montre le dessin. On obtient, en cela, cet avantage que la force emmagasinée lors du freinage dans le ressort appuie le mouvement d'avancement consécutif.
Les dispositifs de retournement connus qui sont formés d'une vis de retournement et d'un écrou fixe ne permettent chaque fois qu'un retournement de 90 degrés de la pièce à usiner. En particulier dans le laminage au pas de pèlerin de tubes de très grand diamètre lorsqu'on ne peut donner à la cannelure des cylindres des dimensions suffisantes pour qu'ils embrassent la demi-périphérie du tube, il est souhaitable d' effectuer le retournement alternativement avec des angles de rotation différents. D'après l'invention, le laminoir à pas de pèlerin est équipé d'un dispositif de retournement permet - tant cela.
Sur le dessin, ce dispositif est représenté à la fig.9 en coupe longitudinale, à la fig.10 en vue de front à droite d' après la fig.9 et à la fig.11 en vue de front à gauche d'après la fig.9.
La vis de retournement 42 se meut dans deux écrous 43 et 44 placés l'un à la suite de l'autre et établis comme roues à cliquet. Les cliquets 45 et 46 s'engageant dans ces roues peu - vent être levés ou libérés, respectivement, par un arbre à came 47 ou 48. L'axe du cliquet 46 est fixe, tandis que l'axe du cliquet 45 peut se déplacer de 45 degrés dans une coulisse 49 contre la traction d'un ressort 50. Les arbres à came 47 et 48 sont tournés de 90 degrés alternativement, par des butées de la tige d'avancement, chaque foispeu de temps avant l'arrivée de celle-ci à sa position extrême postérieure.
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Sur le dessin, les arbres à came se trouvent dans une po - sition telle que le cliquet 46 est dégagé, tandis que le cliquet 45 peut s'enclencher. L'écrou 44 n'agit donc nullement sur la vis 42, et l'écrou 43 seulement lorsque l'axe du cliquet 45 a atteint sa position extrême dans la coulisse 49 car le cliquet retient alors seulement l'écrou 43 et la vis 42 tourne de 45 degrés. Si les cames 47 et 48 occupaient les positions inverses, le cliquet 46 retiendrait l'écrou 44 immédiatement au commen - cement du mouvement d'avancement, et la via 42 recevrait une rotation de 90 degrés. Il est donc effectué un retournement alternativement de 45 et de 90 degrés. Il est évident qu'on peut réaliser tous autres angles de retournement.
L'avantage obtenu de cette manière sera toutefois, dans la pratique, fréquemment supprimé en partie par le fait que la tige de laminage mise en rotation de grande vitesse et chargée encore souvent d'une pièce ayant une position un peu excentri - que, " prend de l'avance ", c'est-à-dire reçoit un déplacement angulaire plus grand que celui qui correspond au pas de la vis de retournement et à la longueur de mouvement dans la direc - tion axiale. Pour supprimer aussi ce défaut, l'invention pré - voit un dispositif de freinage pour le mouvement de rotation.
Sur le dessin, les fig.12, 13 et 14 représentent schéma - tiquement une forme d'exécution de ce dispositif. La fig.12 est une vue de côté du dispositif récupérateur avec la tige de laminage et le dispositif de freinage en coupe longitudinale.
La fig.13 est une coupe transversale du dispositif de freinage et la. fig.14 est une coupe longitudinale à une plus grande échelle. La vis de retournement 42 se meut à, travers le carter 51 renfermant le dispositif d'après les figs. 9, 10 et 11. De - vant la vis de retournement, la tige d'avancement est pourvue, sur sa périphérie, de rainures axiales 52 qui, lors du mouve - ment en avant, entrent dans un anneau de freinage 53 de forme correspondante. L'anneau de freinage possède une saillie 54 qui
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s'appuie contre un ressort de freinage 55. L'intérieur de l' anneau de freinage 53 est également pourvu de rainures 56 de forme corresponda.nt à celle des rainures 52.
Comme les bandes de matière se trouvant entre les rainures se terminent au bord par des pointes 57, la tige peut, dans toute position, pénétrer avec sûreté dans l'anneau de freinage 53. La rotation de la tige est alors freinée par le ressort 55, puisque la saillie 64 appuie sur celui-ci. Le ressort peut être choisi avec une force convenable et être disposé, comme 1 anneau de freinage lui-même, de manière à pouvoir être mis au point, et il est possible ainsi de supprimer, dans tous les cas, l'avance de la tige de laminage dans le mouvement de retournement. Comme moyen de freinage, on pourrait choisir, au lieu du ressort, un tampon à air comprimé, un frein à liquide, etc.
Les figs.15, 16 et 17 montrent, enfin, un dispositif pour l'échange commode et rapide des mandrins de laminage, lequel possède cet avantage que les mandrins peuvent être échangés tout-à-fait mécaniquement et être cependant protégés contre la rotation dans le porte-mandrin. La fig.16 montre le mandrin 58 avec la queue de mandrin 59 en vue de côté, La fig.17 est une coupe longitudinale du porte-mandrin 60 et la fig.15 une coupe transversale d'après la fig.17. La queue de mandrin 59 est pourvue extérieurement de rainures axiales 61, et le porte- mandrin possède, dans son creux, des rainures correspondantes 62 séparées par des bandes de matière se terminant en pointes 63.
La disposition est donc essentiellement la même que celle représentée par les fig.13 et 14. On peut engager le mandrin dans toute position quelconque dans le porte-mandrin, et il est alors protégé sans plus contre la rotation.
REVENDICATIONS.
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